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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik gute Gleichrichterdiode gesucht für Netzspannung


Autor: Bernhard (Gast)
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Ich hätte eine Frage: in einem Wechselrichter mit relativ geringem 
Wirkungsgrad (etwa 90%) sind als Gleichrichter 4 Dioden vom Typ D12E120 
verbaut. Ich suche nach Möglichkeiten den Wirkungsgrad zu verbessern.

Eckdaten: 1200V, max. 12A, Flusspg: 1.65V, fast recovery steht im 
Datenblatt (vermutlich nötig wegen Schaltregler mit etwa 50kHz)

An der Wärmeentwicklung kann ich erkennen dass hier einiges an Leistung 
verloren geht.

Kennt jemand Leistungsdioden mit einer Spannungsfestigkeit von >= 600V, 
sollte einige Ampere aushalten aber wenn möglich eine niedrigere 
Flusspannung aufweisen. (vorzugsweise im TO220 Gehäuse, aber man kann 
sicher nicht alles haben :-)

Ich weiss nicht ob sich hier die Suche nach besseren Dioden lohnt. Darf 
man von einer Parallelschaltung eine nennenswerte Verbesserung erwarten?

Autor: mhh (Gast)
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Bernhard schrieb:
> Flusspg: 1.65V,

Setze das mal ins Verhältnis zur Ausgangsspannung. Wieviel % besser wird 
es nun bei 1V Flussspannung?

(Wird sich also nicht richtig lohnen, denke ich mal.)

Autor: Andreas R. (rebirama)
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Ich denke, es lohnt sich sehr wohl, an dieser Stelle über die beste 
Diode nachzudenken. Wenn man bei 1kW nur 0.1% mehr Energie verkaufen 
kann, sind das ~2€ pro Jahr. Bei 10-20 Jahren Laufzeit würde ich 
mund-geblasene Kryptonit-Dioden kaufen ;-)

Aber, Flusspannung ist nicht alles bei einer schnellen 
Gleichrichterdiode.
Welche Schaltungstopologie hast du denn, bzw ist das reverse recovery 
Verhalten wichtig?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Bernhard schrieb:
> Darf man von einer Parallelschaltung eine Verbesserung erwarten?
Nein.

> in einem Wechselrichter mit relativ geringem Wirkungsgrad (etwa 90%)
Dieser Wirkungsgrad ist nun nicht so schlecht. Mit einer um 0,6V 
kleineren Durchlassspannung wirst du den dann immerhin noch um 
theoretische 0,3-0,4% verbessern...

> Bei 10-20 Jahren Laufzeit würde ich mund-geblasene Kryptonit-Dioden
> kaufen ;-)
Das Augenzwinkern ist hier leider fehl am Platz, denn genau so denken 
etliche der neu dazugekommenen Eigen-Energie-Erzeuger und- Verkäufer... 
:-/

> Wenn man bei 1kW nur 0.1% mehr Energie verkaufen kann,
> sind das ~2€ pro Jahr.
Steigst du auch im Winter aufs Dach und schippst die Zellen frei?
Oder machst du nach 5 Jahren das Moos runter?

Autor: Bernhard Raab (bernhard_r)
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Es müsste sich um einen Push/Pull Converter mit Trafo (2 
Primärwicklungen) handeln:
http://de.wikipedia.org/wiki/Gegentaktflusswandler

Die Schaltfrequenz beträgt 50kHz. An der Sekundärseite hängen die 4 
Dioden als Brückengleichrichter, davon wird mit 4 Mosfets Strom ans Netz 
abgegeben.

Falls jemanden die Details interessieren, ich habe hier schon einiges 
notiert:
http://www.daswindrad.de/forum/viewtopic.php?f=19&...

Es geht um einen günstigen China-Netz-Einspeisewechselrichter mit 300W.

Verbesserungswürdig ist die Effizienz, der Eingangsspannungsbereich und 
die Spannungsfestigkeit. Ich probiere ob sich daran was verbessern 
lässt.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Etwas gesucht und eine marginal bessere gefunden: Vishay BYS459-1500S
Mit ca 1,2V statt 1,6V, aber ein wenig langsamer.

Der Gewinn dürfte recht gering sein. Geschätzt zwischen 0,5% und 2%.

Autor: Fralla (Gast)
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Silizium Karbid Dioden, (Infineon, Cree, ST).
Ich habe mit GaAs Dioden aber noch mehr Effizienz rausholen können.

MFG

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Fralla schrieb:
> Silizium Karbid Dioden, (Infineon, Cree, ST).

Habe mich da bei Infineon umgeschaut. Die Daten sind in diesem Fall 
gleich den Siliziumdioden was die Durchlassverluste betrifft. Die 
Schaltverluste sind geringer.

Autor: Fralla (Gast)
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>Die Schaltverluste sind geringer.
Ist doch Toll.
Dadurch wird auch weniger Leistung im Fet umgesetzt.
GaAs Dioden haben wie SiC nahezu keine Recovery Verluste, aber etwas 
geringere Flußspanung (bei hoher Temp). Und wichtiger, die Kapazität ist 
auch geringer -> Schaltverluste. Der Temperaturkoeefizient ist aber im 
Gegensatz zu SiC stark negativ.

MFG

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Andreas R. schrieb:
> Wenn man bei 1kW nur 0.1% mehr Energie verkaufen
> kann, sind das ~2€ pro Jahr. Bei 10-20 Jahren Laufzeit würde ich
> mund-geblasene Kryptonit-Dioden kaufen ;-)

ROFL.
Und wenn Du den Umrichter wegen diverser Umbauarbeiten in den 10 Jahren 
10 - 20 Tage nicht am Netz hast, verlierst Du 50 Euro, plus 10 -30 Euro 
für die Dioden, rechnet sich voll!!!!!!
Ganz zu schweigen, daß Du durch den Umbau streng genommen die 
genehmigung verlierst das Gerät am Netz zu betreiben.

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